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三维打印技术中模型的分层方向是影响着模型表面精度、加工时间和加工成本的重要关键技术之一。减少加工时间和提高表面精度相互制约,当分层厚度较小时,模型表面精度提高,但降低了加工效率;当分层厚度增加,减少了加工时间,但模型表面精度下降。针对这一问题,提出了基于非支配排序遗传算法的模型分层优化方法。建立了表面精度和加工时间两个目标函数;设计了模型姿态方向的染色体模型和自适应拥挤度算子;通过选择、交叉和变异实现迭代求解。实验表明:该方法可以有效地解决三维打印过程中模型分层方向优化问题。